KR101978138B1 - 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐니스터에서 엔진으로 향하는 유로에 구비된 퍼지밸브 및 상기 캐니스터에서 대기로 향하는 유로에 구비된 차단밸브의 개폐를 통해 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법에 관한 것으로, 상기 엔진이 구동하는 중에 상기 퍼지밸브를 개방하고 상기 차단밸브를 폐쇄하여, 상기 연료탱크의 내부 압력을 대기 압력보다 낮게 형성하는 제1 단계; 상기 엔진이 정지된 이후, 상기 연료탱크의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 낮게 형성되면, 상기 퍼지밸브를 폐쇄하고 상기 차단밸브를 개방하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 높이는 제2 단계; 상기 제2 단계를 통해 높아진 상기 연료탱크의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 높게 형성되면, 상기 퍼지밸브는 폐쇄된 상태를 유지하고 상기 차단밸브를 다시 폐쇄하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 낮추는 제3 단계; 및 상기 제2 단계 및 상기 제3 단계를 반복 진행하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 일정 범위 내에서 유지하면서, 상기 연료탱크의 내부 압력이 상승되는 기울기로부터 상기 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 판단하는 제4 단계를 포함한다. 이러한 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법에 의하면, 차단밸브를 이용하여 연료탱크의 내부 압력을 조절하게 되므로, 엔진 시동이 꺼져 퍼지밸브가 작동하지 않더라도 계속하여 연료 누설 여부를 확인할 수 있다.

Description

연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법 {METHOD FOR CHECKING LEAK OF FUEL IN FUEL TANK}

본 발명은 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 시동이 꺼지더라도 계속하여 연료 누설 여부를 확인할 수 있는 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법에 관한 것이다.

최근 산업이 발달하면서 차량의 수가 급증하였으며, 이에 따라 차량에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주범이 되고 있다. 이러한 환경오염을 줄이고자 각 국에서는 차량의 배기가스 양을 줄이기 위한 규제 방안을 신설하고 있으며, 일례로 미국 캘리포니아에서 규제하고 있는 자동차 배기가스 규제 법규(OBD-ii)가 있다.

이러한 규제 방안 중 다수는 차량의 배기가스 증가에 영향을 주는 차량 내 시스템 고장 여부를 진단하는 것을 요구하고 있는데, 그 중 대표적인 것이 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 것이며, 이를 확인하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다.

하지만, 종래의 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법 대부분이 캐니스터에서 엔진으로 향하는 유로에 마련된 퍼지밸브의 개폐만을 통해 연료탱크의 내부 압력을 일정하게 하고 있어서, 엔진 시동이 꺼지는 경우 퍼지밸브가 작동되지 않아 계속하여 연료 누설 여부를 확인할 수 없는 문제점이 있어 왔다.

본 발명의 기술적 과제는, 엔진 시동이 꺼지더라도 계속하여 연료 누설 여부를 확인할 수 있는 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 도출된 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법은, 캐니스터에서 엔진으로 향하는 유로에 구비된 퍼지밸브 및 상기 캐니스터에서 대기로 향하는 유로에 구비된 차단밸브의 개폐를 통해 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법으로서, 상기 엔진이 구동하는 중에 상기 퍼지밸브를 개방하고 상기 차단밸브를 폐쇄하여, 상기 연료탱크의 내부 압력을 대기 압력보다 낮게 형성하는 제1 단계; 상기 엔진이 정지된 이후, 상기 연료탱크의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 낮게 형성되면, 상기 퍼지밸브를 폐쇄하고 상기 차단밸브를 개방하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 높이는 제2 단계; 상기 제2 단계를 통해 높아진 상기 연료탱크의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 높게 형성되면, 상기 퍼지밸브는 폐쇄된 상태를 유지하고 상기 차단밸브를 다시 폐쇄하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 낮추는 제3 단계; 및 상기 제2 단계 및 상기 제3 단계를 반복 진행하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 일정 범위 내에서 유지하면서, 상기 연료탱크의 내부 압력이 상승되는 기울기로부터 상기 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 판단하는 제4 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 차단밸브는, 상기 캐니스터에서 대기로 향하는 유로 상에 장착되는 제1 밸브와, 상기 캐니스터와 상기 제1 밸브 사이에 상기 캐니스터에서 대기로 향하는 유로로부터 분기된 별도의 유로 상에 장착되는 제2 밸브를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 제2 밸브는, 상기 연료탱크의 내부 압력이 상기 제1 압력보다 낮게 형성되면 개방되는 체크밸브일 수 있다.

본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법에 의하면, 차단밸브를 이용하여 연료탱크의 내부 압력을 조절하게 되므로, 엔진 시동이 꺼져 퍼지밸브가 작동하지 않더라도 계속하여 연료 누설 여부를 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법을 설명하기 위해 연료 계통을 대략적으로 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

참조할 첨부된 도면은 도 1 및 도 2로서, 도 1은 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법을 설명하기 위해 연료 계통을 대략적으로 도시한 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법의 일 실시예는 제1 단계(S100) 내지 제4 단계(S400)를 포함하여 구성된다.

여기서, "제1", "제4"와 같이 각 단계 앞에 붙은 기수는 각 단계를 구별하기 위한 목적만 있을 뿐, 시계열적인 순서를 나타내기 위한 목적이 없음은 물론이며, 권리범위에 영향을 미치지 않음은 당연하다.

제1 단계(S100)는 엔진(30)이 구동하는 중에 퍼지밸브(40)를 개방하고 차단밸브(50)를 폐쇄하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 대기 압력보다 낮게 형성하는 단계이다.

이러한 제1 단계(S100)는 연료탱크(10)의 내부 압력을 대기 압력보다 낮게 형성하면 다양한 과정으로 진행될 수 있음은 물론이다. 하지만, 더욱 상세한 설명을 위해 도 2에 도시된 바를 참조하여 예를 들면 다음과 같다.

즉, 제1 단계(S100)는, 누설진단 조건을 만족하는지 여부를 확인하는 과정(S110)이 진행된 이후에, 퍼지밸브(40)를 개방하고 차단밸브(50)를 폐쇄하는 과정(S120)이 진행되고, 이어서 연료탱크(10)의 내부 압력이 대기 압력보다 작은지 확인하여 그렇지 않으면 퍼지밸브(40)를 개방하고 차단밸브(50)를 폐쇄하는 과정(S120)을 유지하는 과정을 반복하는 과정(S130)이 진행되는 것으로 구성될 수 있다.

이때, 누설진단 조건이란, 연료탱크(10)에서 연료가 누설되는지 여부를 확인하는데 오류가 발생되지 않도록 주변 상황을 확인하기 위한 조건으로, 어느 정도의 수준으로 연료탱크(10)에서 연료가 누설되는지 여부를 확인할 것인지 사용자의 설정에 따라 다양하게 정해질 수 있다.

이와 같이 제1 단계(S100)가 진행되면, 연료탱크(10)의 내부 압력이 대기압력보다 낮게 형성되고, 이러한 연료탱크(10)에 형성된 압력 구배를 이용하여 후술하는 바와 같이 연료탱크(10)의 연료 누설 여부를 진단할 수 있다.

한편, 제2 단계(S200)는 엔진(30)이 정지된 이후, 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 낮게 형성되면, 퍼지밸브(40)를 폐쇄하고 차단밸브(50)를 개방하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 높이는 단계이다.

이때, 엔진(30)이 정지된 이후로 한정된 것은 엔진(30)에서의 연료 연소로 인해 연료탱크(10)에서 엔진(30)으로 연료가 이동하게 되면, 연료탱크(10)에서의 연료 누설 여부를 정확하게 판단할 수 없기 때문이다.

또한, 기설정된 제1 압력이란, 연료 누설 여부를 확인할 수 있을 정도로 연료탱크(10)에 압력 구배가 형성되기 위한 최소한의 압력으로, 연료탱크(10)의 사양 및 사용자의 설정에 따라 다양하게 정해질 수 있다.

즉, 제2 단계(S200)는 연료탱크(10)의 내부 압력을 연료 누설 여부를 판단할 수 있는 최소한의 압력으로 일정하게 유지하는 역할을 수행하는 단계라고 할 것이며, 일례로 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 작은지 확인하는 과정(S210) 및 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 작으면 퍼지밸브(40)를 폐쇄하고 차단밸브(50)를 개방하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 높이는 과정(S220)으로 구성될 수 있다.

한편, 제3 단계(S300)는 제2 단계(S200)를 통해 높아진 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 높게 형성되면, 퍼지밸브(40)는 폐쇄된 상태를 유지하고 차단밸브(50)를 다시 폐쇄하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 낮추는 단계이다.

이때, 기설정된 제2 압력이란, 연료 누설 여부를 확인하는데 있어서 연료탱크(10)의 내부 압력의 과도한 상승으로 인해 발생될 수 있는 연료탱크(10)를 포함한 연료 계통의 손상을 방지하기 위해 허용할 수 있는 최대한의 압력으로, 기설정된 제1 압력과 마찬가지로 연료탱크(10)의 사양 및 사용자의 설정에 따라 다양하게 정해질 수 있다.

즉, 제3 단계(S300)는 연료탱크(10)의 내부 압력을 연료 누설 여부를 판단할 수 있는 최대한의 압력으로 일정하게 유지하는 역할을 수행하는 단계라고 할 것이며, 일례로 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 큰지 확인하는 과정(S310) 및 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 크면 퍼지밸브(40)는 여전히 폐쇄하여 두고 차단밸브(50)만을 다시 폐쇄하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 낮추는 과정(S320)으로 구성될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제2 단계(S200) 및 제3 단계(S300)는 퍼지밸브(40)가 아닌 차단밸브(50)의 개폐를 통해 연료탱크(10)의 내부 압력을 조정하게 된다는 점에서 앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한바 있는 종래의 연료 누설 여부를 판단하는 방법과 확연히 구별된다.

즉, 종래의 연료 누설 여부를 판단하는 방법의 경우 연료탱크(10)의 내부 압력을 퍼지밸브(40)만으로 조정하였고 차단밸브(50)는 단지 공기의 유입 여부만을 결정하였기에 이에 따른 문제점이 있었으나, 본 발명은 퍼지밸브(40)뿐만 아니라 차단밸브(50)도 적극 활용하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 조정하여 문제점을 해결하였다고 할 것이다.

이러한 본 발명의 특징을 고려하여 볼 때, 차단밸브(50)를 다음과 같이 설계 변경하는 것까지도 고려해볼 수 있다. 물론, 이하 설명하는 바와 같이 차단밸브(50)를 설계 변경한다고 하더라도 권리범위를 제한하는 것이 아님은 당연하다.

차단밸브(50)는 연료탱크(10)의 내부 압력을 고려하여 앞서 설명한 바와 같이 능동적으로 공기의 유출입을 결정하도록 작동하는 하나의 밸브로 구성할 수도 있지만, 제1 밸브(52) 및 제2 밸브(54) 2개의 밸브로 나누어 구성할 수도 있다.

여기서, 제1 밸브(52)는 캐니스터(20)에서 대기로 향하는 유로 상에 장착되어 공기의 유입 여부만을 담당하는 밸브이고, 제2 밸브(54)는 캐니스터(20)와 제1 밸브(52) 사이에 캐니스터(20)에서 대기로 향하는 유로로부터 분기된 별도의 유로 상에 장착되어 연료탱크(10)의 내부 압력을 조정하기 위한 공기의 유출입을 담당하는 밸브이다.

이러한 제1 밸브(52) 및 제2 밸브(54)는 전술한 바와 같은 역할을 담당할 수 있다면 어떠한 구조를 가져도 무방하다고 할 것이다. 일례로, 제2 밸브(54)를 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 낮게 형성되면 개방되는 체크 밸브(check valve)로 구성할 수 있다.

한편, 제4 단계(S400)는 제2 단계(S200) 및 제3 단계(S300)를 반복 진행하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 일정 범위 내에서 유지하면서, 연료탱크(10)의 내부 압력이 상승되는 기울기로부터 연료탱크(10)에서의 누설 여부를 판단하는 단계이다.

더욱 구체적으로, 제4 단계(S400)는 앞서 예를 들어 설명한 제2 단계(S200)에서의 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 작은지 확인하는 과정(S210)에서 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 큰 것으로 확인되면 연료탱크(10)의 연료 누설 여부를 판단하도록 진행된다.

또한, 제4 단계(S400)는 앞서 예를 들어 설명한 제3 단계(S300)에서의 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 큰지 확인하는 과정(S310)에서 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 작은 것으로 확인되면 연료탱크(10)의 연료 누설 여부를 판단하도록 진행된다.

그러나, 제4 단계(S400)는 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 큰지 확인하는 과정(S310)에서 연료탱크(10)의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 큰 것으로 확인되면, 제2 단계(S200) 및 제3 단계(S300)를 반복 진행하여 연료탱크(10)의 내부 압력을 일정 범위 내에서 유지하게 된다.

이때, 제2 단계(S200) 및 제3 단계(S300)는 연료탱크(10)의 내부 압력 변화 속도에 따라 자연스레 제4 단계(S400)에서 반복될 수 있는데, 전술한 바 있는 제1 밸브(52)와 제2 밸브(54)의 개폐를 적절히 조절하여 제4 단계(S400)의 진행 속도를 사용자가 어느 정도 설정할 수도 있다.

또한, 제4 단계(S400)는 연료탱크(10)의 내부 압력이 상승되는 기울기로부터 연료탱크(10)에서의 누설 여부를 판단하게 되는데, 상승되는 기울기가 급격하게 변화됨이 발견되면 연료탱크(10)에서 연료 누설이 되고 있는 것으로 판단하게 될 것이다.

이상 설명한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법의 일 실시예에 의하면, 퍼지밸브(40)가 차단밸브(50)로 연료탱크(10)에서의 연료 누설 여부를 확인하기 때문에 엔진 시동이 꺼지더라도 계속하여 확인 가능하다.

따라서, 앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 바와 같이 하이브리드 차량 또는 아이들 스탑 앤 고 차량과 같이 차량이 정차되면서 엔진 시동이 꺼지더라도 종래와 달리 연료탱크(10)의 연료 누설 여부를 확인할 수 있게 될 것이다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 연료탱크
20 : 캐니스터
30 : 엔진
40 : 퍼지밸브
50 : 차단밸브
52 : 제1 밸브 54 : 제2 밸브

Claims (3)

1. 캐니스터에서 엔진으로 향하는 유로에 구비된 퍼지밸브 및 상기 캐니스터에서 대기로 향하는 유로에 구비된 차단밸브의 개폐를 통해 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법으로서,
   상기 엔진이 구동하는 중에 상기 퍼지밸브를 개방하고 상기 차단밸브를 폐쇄하여, 상기 연료탱크의 내부 압력을 대기 압력보다 낮게 형성하는 제1 단계;
   상기 엔진이 정지되어 연료탱크로부터 엔진으로의 연료의 이동이 차단된 이후, 상기 연료탱크의 내부 압력이 기설정된 제1 압력보다 낮게 형성되면, 상기 퍼지밸브를 폐쇄하고 상기 차단밸브를 개방하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 높이는 제2 단계;
   상기 제2 단계를 통해 높아진 상기 연료탱크의 내부 압력이 기설정된 제2 압력보다 높게 형성되면, 상기 퍼지밸브는 폐쇄된 상태를 유지하고 상기 차단밸브를 다시 폐쇄하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 낮추는 제3 단계; 및
   상기 제2 단계 및 상기 제3 단계를 반복 진행하여 상기 연료탱크의 내부 압력을 일정 범위 내에서 유지하면서, 상기 연료탱크의 내부 압력이 상승되는 기울기로부터 상기 연료탱크에서의 연료 누설 여부를 판단하는 제4 단계를 포함하고,
   상기 제2 단계에서 상기 연료탱크의 내부 압력이 상기 제1 압력보다 크면 상기 제4 단계가 수행되고,
   상기 제3 단계에서 상기 연료탱크의 내부 압력이 상기 제2 압력보다 작으면 상기 제4 단계가 수행되는,
   연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 차단밸브는,
   상기 캐니스터에서 대기로 향하는 유로 상에 장착되는 제1 밸브와,
   상기 캐니스터와 상기 제1 밸브 사이에 상기 캐니스터에서 대기로 향하는 유로로부터 분기된 별도의 유로 상에 장착되는 제2 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 밸브는,
   상기 연료탱크의 내부 압력이 상기 제1 압력보다 낮게 형성되면 개방되는 체크밸브인 것을 특징으로 하는,
   연료탱크에서의 연료 누설 여부를 확인하는 방법.
   

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